Geologi

Batu Hancur: Pahlawan Mineral Tanpa Tanda jasa

Posted on
Pengarang: Laura McKinney
Tanggal Pembuatan: 1 April 2021
Tanggal Pembaruan: 1 Juli 2024
Anonim
Martial World 1831-1840
Video: Martial World 1831-1840

Isi


Banyak jenis batu pecah: Batu hancur bukan "komoditas standar". Itu dibuat dengan menambang salah satu dari beberapa jenis batuan seperti batu kapur, granit, batu perangkap, scoria, basalt, dolomit, atau batu pasir; menghancurkan batu; dan kemudian menyaring batu yang dihancurkan ke ukuran yang sesuai untuk penggunaan akhir yang dimaksudkan. Penggunaan yang dimaksud juga menentukan jenis batuan yang harus digunakan.

Batu Hancur: Pahlawan Mineral Tanpa Tanda jasa: Batu hancur sering dipandang sebagai salah satu komoditas yang paling rendah, tetapi digunakan untuk berbagai macam keperluan di banyak industri sehingga harus diangkat ke posisi berbeda. Ini adalah komoditas geologis di mana hampir semuanya dibangun. Kata cloud Wordle di atas hanya menunjukkan sedikit keanekaragaman kegunaannya.

"Pahlawan Mineral Tanpa Tanda jasa" adalah kutipan dari almarhum Dewey Kirstein, Ahli Geologi Ekonomi dan salah satu pengawas awal penulis.


Komoditas Mineral Paling Dasar

Batu pecah adalah komoditas mineral paling dasar di dunia. Ini berlimpah, tersedia secara luas, dan tidak mahal. Ini adalah materi yang sudah dikenal banyak orang di hampir semua bagian dunia.

Pada 2017, Amerika Serikat menghasilkan total sekitar 1,33 miliar ton batu pecah. Itu adalah rata-rata sekitar empat ton batu pecah untuk setiap warga negara. Kebanyakan orang mengalami kesulitan membayangkan bagaimana empat ton batu yang dihancurkan digunakan dalam setahun terakhir untuk keuntungan mereka. Itu berjumlah sekitar dua puluh pound batu yang dihancurkan per orang per hari selama setahun penuh.

Kebanyakan batu yang dihancurkan digunakan dalam konstruksi jalan raya dan konstruksi bangunan. Dalam pembangunan jalan aspal dua jalur, sekitar 25.000 ton batu hancur digunakan per mil. Dalam membangun subdivisi perumahan kecil, sekitar 300 ton batu yang dihancurkan digunakan per rumah. Banyak kegunaan lain dari batu pecah dapat dilihat dalam kata cloud di halaman ini. Daftar yang lebih besar disertakan dalam tabel di dekat bagian bawah halaman.




Jenis batu yang digunakan untuk membuat batu pecah: Perkiraan jumlah berbagai jenis batu yang digunakan untuk membuat batu pecah di Amerika Serikat pada tahun kalender 2017, ketika total produksi tahunan sekitar 1,33 miliar metrik ton batu. Data dari United States Geological Survey (USGS).

Jenis Batuan Digunakan untuk Batu Hancur

Banyak jenis batu yang berbeda digunakan untuk membuat batu yang dihancurkan. Jenis-jenis yang digunakan untuk membuat batu hancur di Amerika Serikat selama 2017 meliputi: batu kapur, granit, batu perangkap, batu pasir, kuarsit, dolomit, abu vulkanik dan scoria, marmer, batu tulis, dasit, kulit, dan maret berkapur. Kepentingan relatif mereka ditampilkan dalam diagram lingkaran di halaman ini. Masing-masing jenis batuan ini cocok untuk sejumlah penggunaan dan tidak cocok untuk yang lain. Penjelasan singkat tentang batuan yang lebih penting untuk batu pecah disediakan di bawah ini.

Batu gamping

Batu gamping: Batu kapur yang dihancurkan dengan berbagai ukuran partikel, dari kiri atas searah jarum jam: agregat kasar, batu kapur hancur, batu kapur run mine, dan denda batu kapur.

Batu kapur adalah batuan yang tersusun atas kalsium karbonat (CaCO3). Ini adalah jenis batu yang paling umum digunakan untuk membuat batu pecah di Amerika Serikat. Ini memegang posisi ini karena tersedia secara luas dan cocok untuk keragaman penggunaan yang lebih besar daripada jenis batuan lainnya.

Batu kapur dapat digunakan untuk membuat semen. Ini adalah bahan utama beton. Ini digunakan sebagai bahan dasar untuk jalan raya, jalan pedesaan, bangunan, dan konstruksi kereta api. Ini digunakan untuk membuat kapur pertanian dan untuk netralisasi asam di industri kimia. Ada banyak produk yang terbuat dari atau menggunakan batu kapur yang mengkonsumsi sedikit material. Ini termasuk grit unggas, teraso, gelas, sorben pencemar udara, debu keamanan tambang, suplemen makanan hewani, kosmetik, suplemen makanan, dan fluks tanur tiupan, kapur sirih, antara lain.

Selain kesesuaiannya untuk banyak kegunaan, batu kapur juga digunakan untuk membuat batu yang dihancurkan karena mudah patah dan lebih lunak daripada baja yang digunakan dalam peralatan penghancur, peralatan klasifikasi dan tempat tidur truk. Dibandingkan dengan batuan yang lebih keras seperti kuarsit, batu kapur menyebabkan keausan yang jauh lebih sedikit pada peralatan yang bersentuhan dengannya.

Sebagai contoh, bayangkan sebuah truk memuat 10 ton kuarsit hancur. Setiap bagian dari kuarsit yang bersentuhan dengan tempat tidur dan sisi tempat tidur truk akan memiliki titik dan tepi yang tajam. Itu juga akan memiliki tekanan dari semua batu di beban di atas diterapkan padanya. Ketika pengemudi menaikkan tempat tidur untuk membuang beban, setiap bagian dari kuarsit yang bersentuhan dengan bak truk akan mencungkil lekukan ke dalam logam saat meluncur keluar bak truk. Tempat tidur truk akan menjadi lebih tipis dengan setiap muatan batu yang dibuang. Pemilik truk tidak akan senang ketika mereka harus memperbaiki atau mengganti truk mereka setelah waktu penggunaan yang singkat. Keausan serupa akan terjadi pada peralatan penghancur, layar, dan setiap peralatan yang menyentuh batu. Sekarang Anda tahu mengapa perusahaan pertambangan lebih memilih tambang batu kapur daripada kuarsit.


Dolomite dan Dolomitic Limestone

Dolomite (AKA "dolostone") dan batu kapur adalah batuan yang sangat mirip. Dolomit adalah kalsium magnesium karbonat (CaMg (CO3)2), sedangkan batu kapur adalah kalsium karbonat (CaCO3). Batu kapur lebih efektif untuk membuat semen dan untuk menetralkan asam. Dolomite memiliki kekerasan Mohs 4 dibandingkan dengan batu kapur dengan kekerasan Mohs 3. Perbedaan kekerasan ini membuat dolomit jelas lebih tahan lama ketika batu tersebut mengalami abrasi.

Dolomit, dolomitic limestone, dan limestone memiliki penampilan yang mirip dan sering terjadi bersamaan dalam satuan batuan yang ditambang di satu tambang; Namun, mereka jarang ditambang sebagai produk terpisah. Sejumlah besar bahan yang dilaporkan sebagai "batu kapur" dalam diagram lingkaran di atas sebenarnya adalah batu kapur dan dolomit dolomit.

Sebagian besar tambang menjual produksinya sebagai "batu kapur," yang dapat diterima oleh pelanggan di industri konstruksi jika komposisi kimia batuan tidak penting. Pelanggan yang tertarik pada batu untuk bahan kimia, netralisasi asam, fluks tungku pembakaran atau keperluan pertanian mungkin akan menuntut batu yang memiliki komposisi kimia batu kapur yang sangat murni atau dolomit yang sangat murni.

Granit dan Trap Rock

Batu hancur: Batuan beku hancur dari berbagai jenis, dari kiri atas searah jarum jam: batu perangkap, granit putih, batu lava, dan granit merah.

Granit adalah nama awam yang digunakan untuk batuan beku berwarna cerah yang digunakan dalam konstruksi. Granit, granodiorit, diorit, dan riolit adalah beberapa dari banyak batuan beku berwarna terang yang disebut "granit" dalam industri konstruksi.

"Trap rock" adalah nama awam yang digunakan untuk batuan beku berwarna gelap yang digunakan dalam konstruksi. Basalt, peridotite, diabase, dan gabbro adalah contoh batuan jebakan.

Granit dan batu perangkap adalah jenis batu kedua dan ketiga yang paling umum digunakan untuk memproduksi batu pecah. Mereka lebih unggul dari batu kapur ketika digunakan di perairan asam atau tanah dan ketika mengalami abrasi. Mereka dapat menggantikan batu kapur sebagai agregat beton dan ketika agregat tahan lama diperlukan.

Beberapa ahli geologi tidak menyukai bagaimana orang-orang di industri batu yang hancur menggunakan kata "granit". Industri itu menjual jutaan ton "granit" per tahun dan telah menggunakan kata "granit" dengan cara ini selama beberapa generasi. Mereka tidak akan mengubah terminologi mereka untuk memuaskan beberapa ahli geologi pemilih.



Batu pasir dan Kuarsit


Batu pasir dan kuarsit terutama terdiri dari kuarsa, mineral yang sangat tahan lama, tetapi masing-masing memiliki kelemahan dalam industri konstruksi yang membatasi penggunaannya. Batu pasir umumnya terdiri dari butiran pasir yang disemen bersama oleh kalsit, tanah liat, atau mineral silikat yang telah mengendap di antara butiran pasir. Semen biasanya tidak sepenuhnya mengisi semua rongga di antara butiran pasir, meninggalkan porositas yang biasanya berkisar antara 5 dan 30%. Ruang pori ini memungkinkan batu menyerap air. Air itu akan mengembang dalam volume hingga 9% setiap kali ia membeku. Selama banyak siklus beku-mencair, kekuatan ekspansi ini memiliki kemampuan untuk mengeluarkan butiran dan menghancurkan batu. Inilah sebabnya mengapa batu pasir tidak populer untuk penggunaan jangka panjang di daerah di mana suhu beku terjadi.

Kuarsit adalah batu pasir yang telah mengalami metamorfosis. Proses metamorfisme memanaskan dan mengompres batu dan seringkali menyebabkan butiran-butiran pasir dilas menjadi satu. Ini dapat menghasilkan batu yang sangat tahan lama yang biasanya tidak memiliki masalah beku-mencair dari batu pasir. Quartzite sebenarnya bisa sangat tahan lama sehingga sulit untuk menambang, menangani, dan transportasi ke lokasi konstruksi.

Kuarsit memiliki kekerasan Mohs of 7. Yang membuatnya lebih sulit daripada rahang crusher, bucket loader, layar ukuran, tempat tidur truk, dan peralatan lainnya yang digunakan untuk menangani dan memproses batu. Alhasil, alat ini dapat cepat rusak dan aus pada peralatan penting. Karena alasan itu, beberapa batu yang paling tahan lama di Amerika Serikat dihindari untuk penggunaan konstruksi.


Cinder Vulkanik dan Scoria

Cinder dan scoria vulkanik adalah batuan vesikular, yang berarti mengandung void yang terbentuk ketika gelembung gas terperangkap di dalam batuan saat memadat dari lelehan. Rongga-rongga ini mengurangi kekuatan dukung beban dan daya tahan pembekuan material. Namun, kekosongan membuat batu lebih ringan. Kekasaran permukaan batu membantu mengikat secara efektif ketika digunakan sebagai agregat beton. Sifat-sifat ini sering membuat cinder vulkanik dan batu scoria yang baik untuk menghasilkan agregat ringan, beton ringan, dan butiran atap.

Kepadatan yang lebih rendah dari batu bara dan scoria membuatnya lebih mudah ditangani ketika digunakan dalam lansekap, pekebun, pemanggang gas, sauna, dan penggunaan serupa lainnya. Area permukaan yang tinggi dari bebatuan ini membuatnya cocok untuk menyaring batu dalam beberapa aplikasi pembuangan limbah dan drainase. Bentuk sudut dan kerapatan rendah membuatnya cocok untuk digunakan sebagai bahan traksi yang tersebar di jalan raya yang tertutup salju.

Marmer

Marmer berbutir halus dan marmer dolomit dapat dihancurkan dan digunakan untuk sebagian besar tujuan yang sama seperti batu kapur. Ketika kristal kasar, batuan ini sering pecah berkeping-keping karena pembelahan, yang dapat mengurangi daya tahannya.

Beberapa kelereng putih cukup murni sehingga dapat dihancurkan, diproses untuk menghilangkan kotoran, dan digunakan sebagai batu kimia, kapur sirih, pengisi, ekstender, dan bahkan dalam kosmetik dan suplemen makanan untuk manusia dan hewan. Kelereng dengan kemurnian tinggi ini membuat beberapa batu hancur yang paling berharga.

Kerikil: Kerikil-kerikil ini, dengan bentuk bulat yang dihasilkan oleh transportasi air, adalah apa yang oleh para ahli geologi disebut "kerikil." Namun, kebanyakan orang menggunakan kata "kerikil" secara bergantian untuk "kerikil" atau "batu pecah."

Batu Hancur vs. Kerikil

Bagi seorang ahli geologi, "batu pecah" dan "kerikil" adalah dua bahan yang sangat berbeda. "Crushed stone" adalah produk komersial yang dibuat dengan menambang batu dan menghancurkannya menjadi potongan sudut. "Kerikil" adalah bahan alami yang terdiri dari partikel batuan yang diangkut air dengan diameter lebih besar dari dua milimeter dan biasanya memiliki bentuk bundar sebagai akibat dari transportasi airnya. Bentuk biji-bijian dan peran manusia dalam menghasilkannya adalah perbedaan yang memisahkan batu pecah dari kerikil.

Rata-rata orang di Amerika Serikat jarang menggunakan istilah "batu pecah." Sebaliknya, kata "kerikil" digunakan secara umum untuk hampir semua jenis bahan batuan dengan ukuran partikel lebih dari beberapa milimeter. "Kerikil" mereka termasuk batu yang dihancurkan dan kerikil ahli geologi.

Produksi batu pecah AS: Nilai batu pecah diproduksi pada tahun 2015, oleh negara. Peta ini menunjukkan lokasi produksi utama sebagai titik-titik hitam, dan negara bagian diberi peringkat sesuai dengan produksi batu yang dihancurkan berdasarkan nilai dolar selama tahun kalender 2015. Histogram di bagian bawah gambar menunjukkan negara bagian dalam urutan peringkat.

Transportasi, Impor, Ekspor

Batu pecah adalah komoditas curah yang sangat berat dan sangat mahal untuk ditangani dan diangkut. Pada 2012, biaya rata-rata batu pecah di Amerika Serikat di lokasi pabrik adalah $ 9,75 per metrik ton. Transportasi ke lokasi kerja dapat secara signifikan meningkatkan biaya batu. Setidaknya 80% dari batu hancur yang diproduksi di Amerika Serikat meninggalkan pabrik dengan truk. Transportasi truk menambah 12 hingga 15 sen per ton-mil ke biaya pengiriman batu. Misalnya, jika pabrik berjarak 20 km dari lokasi kerja, biaya transportasi akan sekitar $ 2,40 hingga $ 3,00 per ton.

Transportasi kereta api dan tongkang telah menurunkan biaya per ton-mil; namun, sangat sedikit tambang yang berada di jalur rel atau sungai. Sebagian besar batu yang dikirim dengan kereta api atau tongkang kemudian harus dimuat ke dalam truk untuk transportasi lokal. Biaya penanganan itu bisa menjadi tambahan 30 hingga 50 sen per ton. Untuk alasan ini, batu pecah adalah komoditas yang biasanya dikonsumsi secara lokal selama bahan yang memenuhi spesifikasi pekerjaan tersedia.

Beberapa daerah metropolitan berjarak sangat mahal dari sumber batu pecah terdekat. Kota-kota ini sering dilayani oleh halaman distribusi yang menerima batu hancur dengan kereta api atau tongkang dari tambang yang jauh. Ini secara signifikan dapat mengurangi jarak truk dan memberikan batu ke konsumen kota dengan biaya pengiriman yang lebih rendah.

Sangat sedikit batu pecah yang diimpor ke atau diekspor dari Amerika Serikat. Biaya transportasi dan penanganan sangat tinggi sehingga kurang dari 1% dari konsumsi domestik dari batu pecah dipenuhi oleh impor. Dengan perkecualian beberapa daerah pesisir yang dilatarbelakangi oleh dataran sedimen yang luas alih-alih batu, batu yang dihancurkan dengan kualitas yang sesuai tersedia secara lokal di sebagian besar wilayah Amerika Serikat.

Pengganti daur ulang: Pengganti daur ulang untuk batu hancur. Mulai dari kiri atas dan searah jarum jam: beton hancur, puing-puing konstruksi hancur, bata hancur, dan kerikil hancur dengan aspal.

Mendaur ulang

Di seluruh Amerika Serikat, perusahaan mendaur ulang bahan bangunan dan menggunakannya sebagai pengganti batu pecah. Survei Geologi Amerika Serikat menerima laporan dari produsen bahwa sekitar 30 juta ton pengganti batu pecah diproduksi melalui daur ulang pada tahun 2012. Jumlah tahunan ini telah bertambah, tetapi diperkirakan jauh lebih rendah daripada jumlah aktual daur ulang yang dilakukan, karena tidak ada pelaporan dan daur ulang yang dilakukan di luar perusahaan termasuk dalam survei batu hancur tahunan mereka.

Beton semen portland bekas dari lokasi pembongkaran sering dibawa ke tambang atau ke halaman distribusi, tempat dihancurkan, diproses untuk menghilangkan logam, disaring sesuai ukuran, dan kemudian dijual sebagai pengganti batu hancur. Bahan ini berfungsi dengan baik sebagai pengisi, dasar jalan, dan dalam penggunaan lain di mana batu tidak harus memenuhi spesifikasi yang ketat. Daur ulang menghilangkan kebutuhan akan lokasi pembuangan, dan produk dapat dijual dengan harga 50 hingga 80% dari harga batu galian.

Beton aspal sering didaur ulang oleh peralatan paving khusus yang dapat melucuti jalan aspal dan menghasilkan produk yang hancur yang dapat langsung digunakan di lokasi kerja. Batu bata bekas dan campuran bata / limbah beton juga dihancurkan, berukuran, dan dijual sebagai pengganti batu hancur.

Grafik produksi batu hancur: Tren produksi batu hancur selama 100 tahun terakhir. Data dari USGS. Produksi batu hancur umumnya meningkat, dengan sebagian besar penurunan disebabkan oleh resesi ekonomi besar atau kecil. Kenaikan dramatis dimulai tak lama setelah Perang Dunia Kedua ketika peralatan trek yang efektif dikembangkan.

Crushed Stone: Supply and Demand

Permintaan batu pecah didorong oleh proyek infrastruktur pemerintah, konstruksi komersial dan perumahan, dan jenis konstruksi lainnya. Grafik garis di atas pada halaman ini menunjukkan tren produksi batu pecah di Amerika Serikat antara tahun 1915 dan 2017.

Batu pecah kecil digunakan sebelum Perang Dunia II karena sangat sulit untuk diproduksi. Namun, setelah pengembangan peralatan trek yang tahan lama (salah satu dari sedikit manfaat perang), produksi batu pecah mulai tumbuh pesat. Pertumbuhan telah terganggu oleh resesi dalam ekonomi secara umum, yang ditunjukkan dalam grafik ketika produksi turun dari berbagai ukuran. Saat ini, permintaan masih pulih dari Resesi Hebat, tetapi pemeliharaan infrastruktur yang tertunda dan proyek-proyek dapat menghasilkan permintaan besar untuk batu pecah karena ekonomi pulih.

Peta agregat: Penggambaran sederhana dari peta sumber daya agregat yang disiapkan oleh Arizona Geological Survey untuk wilayah metropolitan Phoenix dan daerah sekitarnya. Di daerah ini, pasir dan kerikil yang tidak terkonsolidasi terkait dengan lembah aliran merupakan sumber bahan konstruksi yang mudah digali dan berkualitas tinggi.


Konservasi Agregat

Amerika Serikat dan sebagian besar negara lain pada umumnya memiliki sumber daya batu pecah yang sangat besar yang, berdasarkan volumenya, dapat dianggap tidak habis-habisnya. Namun, sumber daya yang signifikan ini menyusut dengan cepat karena bangunan, jalan, dan masyarakat dibangun di atasnya, dan lahan terlarang untuk kegiatan penambangan karena konservasi, zonasi, dan larangan lokal.

Beberapa komunitas telah menerima kebangkitan kasar ketika proyek konstruksi besar yang melebihi kemampuan produsen batu hancur lokal disetujui, tetapi sumber batu spesifikasi terdekat terdekat adalah 60 mil jauhnya. Ini dapat melipatgandakan biaya batu pecah, merusak anggaran untuk proyek saat ini, dan meningkatkan biaya batu hancur untuk semua konstruksi masa depan.

Untuk menghindari hal ini, advokat industri batu hancur mengidentifikasi sumber daya batu hancur lokal dan menyisihkan daerah untuk pengembangan mereka. Jika ini dilakukan, sumber daya lokal batu pecah dapat dipastikan, dan biaya setiap proyek rumah, jalan, dan konstruksi di masa depan dapat dikurangi.

Beberapa negara menyadari pentingnya konservasi agregat dan mengharuskan pemerintah daerah untuk memasukkan informasi tentang sumber daya agregat dalam upaya perencanaan mereka. Arizona Geological Survey menyiapkan penilaian sumber daya agregat untuk wilayah metropolitan Phoenix dan daerah sekitarnya Arizona untuk membantu pemerintah daerah mematuhi hukum negara.

"Bagian Perlindungan Agregat dari Peraturan Bill of Rights, SB 1598, 2011 mengharuskan Arizona negara dan kota merevisi rencana umum mereka untuk mengidentifikasi agregat dalam yurisdiksi mereka, dan menerapkan kebijakan untuk melestarikan sumber daya agregat untuk penggunaan masa depan dengan menghindari penggunaan lahan yang tidak kompatibel."

Mereka menghasilkan peta umum yang menggambarkan unit geologi yang ada di permukaan yang telah atau mampu dieksploitasi untuk sumber daya agregat. Deskripsi unit geologi ini termasuk dalam penilaian mereka. Penilaian ini tersedia online di mana ia dapat berfungsi sebagai alat perencanaan pengelolaan lahan untuk pemerintah daerah dan sebagai sumber data pengintaian untuk produsen agregat.